Современные технологии берегоукрепления сравнение стоимости

В интернете очень много разных утверждений и споров, что лучше, какие способы берегоукрепления надежнее и выгоднее. Так вот практически вся информация звучит голословно и без обоснования, субъективно. Нам надоела такая ситуация и мы решили плотно разобраться. Подключили наших проектировщиков, сметный отдел и сделали объективные выводы.

Рассмотрим три основных метода, есть конечно еще и другие способы, армирования геоматом или укрепление георешеткой, укладка геотекстильной тубы но данном разрезе проблем их применить будет невозможно. Так как мы взяли классическую проблему- берег Волги, вода, волна, и крутой угол подъема.

Берегоукрепление подпорными стенами из монолитного железобетона

Классический метод защиты берегов пришедший еще из СССР – обустройство проблемного берега бетоном.

Формирует надежную систему берегоукрепления, но выглядят такие сооружения не эстетично. Обычно используется в случаях строительства плотин, гидроэлектростанций и т.д. Возможно покрытие лицевой грани слоем декоративной отделки (увеличение стоимости).

Экологичность оставляет сомнения.
Выдерживает колоссальные нагрузки от воздействия внешней среды.
Укрепление бетоном относится к тяжелому типу и используется в проектах, где необходимо достичь большого запаса прочности и долговечности.
При берегоукреплении полумассивными и тонкоэлементными железобетонными стенами необходимо создать надежное и неразмываемое основание, чтобы защитить подпорные сооружения от неравномерных просадок и разрушений.
Также необходимо соблюдать компромисс между качеством материалов и сроком службы стен. Некачественные элементы, бетон низкой морозостойкости, а также несоблюдение правил производства работ по укладке и уплотнению бетонных смесей может привести к резкому уменьшению срока службы.

Укрепление берега габионами

Эффективное укрепление берега без изменения его внешнего вида – габионные ящики из металлической сетки наполняются камнями и устанавливаются на береговом склоне, формируя естественную защиту грунта от обрушения.

С годами защитная конструкция становится все более прочной, намытый грунт можно засеять растительным слоем, чтобы придать берегам еще более натуральный внешний вид.

Берегоукрепление габионами является более экономичным и не менее надежным средством с рядом преимуществ:

больше сопротивление динамическим и статическим нагрузкам;
коррозионная стойкость к воздействию воды и атмосферных явлений;
проницаемость и пористость конструкции, что обеспечивает дренирование обратной засыпки и исключает дополнительные расходы на устройство дренажа;
скорость монтажа, минимум работ, связанных с подготовкой основы
низкие эксплуатационные расходы.
экологичность. Со временем габионы сливаются с окружающей средой и становятся частью природного ландшафта.
долговечность.

К недостаткам можно отнести лишь большие габариты по сравнению с остальными видами берегоукрепления.

Шпунт Ларсена

Шпунт сегодня рассмотрим именно железный, так как он в отличие от пластиковых и композитных обосновывает решение по нагрузкам.

Шпунтовой метод берегоукрепления считается наиболее эффективным, но не всегда уместным – без установки свай не обойтись в работе на крутых обрывистых берегах в пределах городской или промышленной зоны.

Отличные прочностные характеристики.
Высокая сопротивляемость окислению.
Шпунт Ларсена возможно многократно использовать в случаях устройства временных котлованов.
Возможна предварительная заводская сборка из большого числа типов профилей арматуры.
Шпунт Ларсена возможно использовать при любом типе грунта.
Простой монтаж и скорость при формировании ограждений из шпунта.

К недостаткам шпунта Ларсена можно отнести их ограниченную устойчивость к агрессивным средам, невысокую пластичность и значительный вес конструкций, что увеличивает расходы на транспортировку, складирование и перевалку изделий; сильное механическое воздействие на грунты, вызванное погружением свай, что зачастую ограничивает возможность монтажа в городских условиях.

Просчет трех способов берегоукрепления

Итак, мы ознакомились с основными технологиями и теперь поставим задачу.

У нас имеется береговая зона с перепадом высот 2,7 метра, среднегодовой уровень воды – верхняя бровка откоса. Протяженность 100 метров. Нужно защитить берег от размыва.

Составили три сметы на монтаж ж/б стен, укрепление габионами и шпунт Ларсена.

Сделали геологию и обосновали применение и объемы материалов. Учли разработку грунта, машины и механизмы. Просчеты нагрузок велись в программе GEO5. Далее смотрим что у нас получилось.

Стоимость бетонирования берега.

Подпорная конструкция из сборного железобетона на слабых грунтах

Подпорная стена ПСМ 33.27-01 серии 3.002.1-2, протяженность 100 м.

Разработка грунта 3,13 м³ на м.п. конструкции.

Отсыпка песчаной подушки h=0,3 м³ с уплотнением в соответствии с требованиями СП 45.13330.2017.

Монтаж подпорной стены.

Устройство деформационных швов 30 мм проставкой просмоленных досок.

Засыпка песка среднезернистого на 0,6 м с послойным уплотнением.

Устройство дренажного коллектора засыпкой щебнем/гравием фракцией 10-25 мм.

Устройство дренирующей песчаной обоймы из мелкозернистого песка.

Устройство дренажного отверстия диаметром 50 мм с шагом 3 м.

Обратная засыпка песком средней крупности с послойным уплотнением к уп =0,95. Объем песка 13 м³ на м.п.

Антикоррозийная защита закладных деталей по СП 28.13330.2012.

Объем засыпаемого песка 13,5 м³ на м.п. конструкции.

Объемы материалов:

ПСМ 33.27-01 – 34 шт.
Песок ср. крупности – 1350 м³
Щебень фракцией 10-25 мм – 20 м³
Песок мелкозернистый – 15 м³
Просмоленые доски – 330 м.п

Итог: 4652765 руб. по ценам 18 года.

Смета на Подпорную стенку из сборного ж.бетона

Стоимость укрепление берега шпунтом Ларсена

Подпорная стена из шпунтов Ларсена L4S 4,4м.

Протяженность стены 100 м.

Разработка грунта откоса 3,5 м³ на м.п. конструкции для монтажа анкерных тяг.

Монтаж шпунтов вибропогружением, устройство анкерных тяг и дренажных отверстий.

Отсыпка разработанного грунта с послойным уплотнением в соответствии с требованиями СП 45.13330.2017.

Устройство дренирующей прослойки из геотекстильного материала.

Устройство дренирующей призмы 0,5 м³ .

Обратная засыпка крупнозернистым песком с послойным уплотнением к уп =0,95-0,98, в соответствии с требованиями СП 45.13330.2017. Объем подсыпаемого песка 3,2 м³ на м.п. конструкции.

Возведение ж/б оголовка.

Объемы материалов:

Шпунт Ларсена L4S шт ГОСТ Р 53629-2009 – 200 шт.
Геотекстиль 300 – 482 м²
Анкерная тяга АТ-200-25 – 84 шт.
Арматура АII Ø6 мм – 320 м.п.
Щебень фракцией 20-40 – 50 м³
Песок крупнозернистый – 350 м³
Бетон В15 - 21.1 м³
Стальной профиль 80х80 мм 100 м.п.

Итог: 6305993 руб. по ценам 2018 года.

Смета на Подпорную стенку из шпунтовых свай

Стоимость укрепление берега габионами

Подпорная конструкция из габионов коробчатых на слабых грунтах

Подпорная стена из габионов коробчатых, протяженность 100 м.

Разработка грунта 1,25 м³ на м.п. конструкции.

Отсыпка песчаной подушки h=0,3 м с уплотнением в соответствии с требованиями СП 45.13330.2017.

Устройство дренирующей прослойки из геотекстильного материала по поверхности контакта габионов с песком.

Монтаж габионов.

Обратная засыпка песком средней крупности с послойным уплотнением к уп =0,95, в соответствии с требованиями СП 45.13330.2017. Объем подсыпаемого песка 5,7 м³ на м.п. конструкции.

Объемы материалов:

Габион К 2х1х1 С80 2,7 Ц, ГОСТ Р 52132-2003 – 100 шт.
Габион К 1,5х1х1 С80 2,7 Ц, ГОСТ Р 52132-2003 – 100 шт.
Геотекстиль 200 – 480 м².
Щебень фракцией 120-150 – 350 м³.
Песок средней крупности – 635 м³.
Проволока Ø 2,2 мм – 231 кг.

Итог: 3001285 руб. по ценам 2018 года.

Смета на Подпорную стенку из габионов

Кто выиграл бой за кошелек заказчика, бетон, шпунт, габион

Подведем итог наших изысканий.

Итак цена:

Бетонирование берега - 4652765 руб
Укрепление шпунтом Ларсена - 6305993 руб.
Укрепление берега габионами - 3001285 руб.

Бесспорно, укрепление берега габионами обойдется выгоднее. Но это не значит что такая тенденция будет сохраняться с увеличением высоты стенки, в какой-то момент шпунт или железобетон станут выгоднее, так как чем выше стена, тем шире должен быть первый ряд габионов, добавится еще контрофорс и армирующая панель, а следовательно выше нагрузка на основание.

Применение шпунта в берегоукреплении рекомендуется только при технико-экономическом обосновании данного решения, в районах высокой сейсмической активности и на объектах с высоким классом ответственности.

Итогом применения бетона в качестве подпорных сооружений в берегоукреплении при достижении условий надежной работы являются:

Высокая стоимость материалов и строительства.
Высокие эксплуатационные показатели
Невозможность эстетичного ландшафтного внедрения в район строительства.

Из вышеизложенного можно заключить, что применение железобетонных конструкций целесообразно на производственных объектах и инфраструктурных с высокой степенью ответственности. Привлечения техники и высококвалифицированной рабочей силы делает метод далеко не самым экономичным вариантом.

В заключение остается добавить, что наиболее эффективные области применения габионов в области берегоукрепления, это укрепление небольших и линейно протяженных объектов с невысоким классом ответственности с целью достижения наибольшего экономического, эксплуатационного и эстетического эффекта.

Безусловно, можно маркетанить заменять виды работ, удешевлять производство работ, материалы или саму конструкцию, но мы делали просчет надежной конструкции в заданных условиях строительства. Делайте выводы!